古人相信大地是不動的，日月星辰都在圍繞著大地旋轉。直到哥白尼發表日心說後，中世紀歐洲一些學者仍因主張地球轉動的觀點而被宗教法庭判罪。其中最著名的是伽利略，他在晚年，一直被軟禁，並不得不表示“懺悔”。
盡管此後人們逐漸改變了有關地球固定不動的觀念，但是直到1851年，法國物理學家傅科才首次用實驗證明了地球的自轉。他在巴黎榮軍院的圓頂大廈內安裝了一個長67m的巨擺，擺的底部有一枚細長的尖針，並在擺針的下方安置了一個沙盤。
按照慣性原理，在沒有外力作用下，擺針應該始終在一個固定不變的方向來回擺動。然而人們卻看到，擺針在沙盤上劃出一道道的痕跡，這些痕跡沿順時針方向緩緩移動。實驗向人們證明，擺動方向發生順時針移動是由於觀察者所處的地球正在逆時針移動。擺針的移動方向在北半球是順時針的，在南半球是逆時針的，在赤道上擺動方向則不轉動。緯度越高，移動速度越快。在巴黎所處的北緯49度的地方，需要31.8個小時方能移動一周；而在南極和北極，擺針移動一周的時間需要24小時，恰好是地球自轉一周的時間。
當時人們已經比較準確地計算出地球赤道的周長約為4萬km。在赤道地區地麵移動得最快，速率達到每小時1000多km，即每秒約500m，相當於子彈出膛時的速度。但人們卻沒有一絲感覺，這是由於在慣性的影響下，周圍的物體都跟隨地球高速轉動的結果。
但是旋轉越快，離心力就越大，也就是說，把物質推離旋轉中心的趨勢越強。這意味著，地球的赤道附近應該向外鼓得最厲害，而兩極地區則呈扁平狀，換句話說，地球的形狀應該是一個扁橢球體。其實早在200年前，牛頓就已注意到這種現象，甚至還計算出兩極的扁平度應約為地球直徑的1/230，這同真實情況非常接近。
地球的自轉帶來了許多影響。例如空氣是隨著地麵的運動而一同運動的，如果有一個氣團從赤道向北移動，那麼它在赤道上空隨地球轉動的速度就會超過它所移向的那個地區的地麵運動速度。於是，它就會不斷超越從西向東運動的地麵，向東流動。這種效應使得氣團在北半球沿順時針方向回轉，形成氣旋擾動，造成熱帶風暴。每年夏季，北大西洋都會有颶風襲擊北美地區，而在北太平洋上則形成台風，襲擾東亞地區。